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信号分析中的频率细化基本概念

信号分析中的频率细化基本概念
信号分析中的频率细化基本概念

研究数字频谱最有效方法通常是离散傅里叶变换。频率分辨率是指对两个相邻谱峰进行区分的能力,表现形式为频谱中能够分辨的两个频率分量的最小间隔。

在信号处理中,人们为了把整个频率范围内的某段重点频区局部放大,获得比整个频率范围的频率分辨率更高的频率分辨率,从而观察频谱中的细微部分。因此提出频谱细化这一课题。

考虑到数字信号分析中,虽然提高信号的采样频率可以改善信号分析的频率分辨率,但是提高信号的采样频率通常需要付出额外的硬件代价,往往受制于可实现性与成本问题而难以实现。因此,就需要使用频谱细化技术在尽可能低的采样频率下提高数字信号分析的频率分辨率的措施。

频谱细化的基本思路是对信号频谱中的某一频段进行局部放大,也即在某一频率附近局部增加谱线密度,实现选带频段分析。

常见的经典方法有:复调制细化法、Chirp-Z变换、FFT+FT细化法、DFT补零法等很多方法。

复调制细化法:又称为选带频率细化选带频谱分析,是20世纪70年代发展起来的。其传统的分析步骤为:移频(复调制)--低通滤波器--重抽样--FFT及谱分析--频率成分调整,因其物理概念非常明确,所以一直沿用至今。

FFT+FT细化法:该方法的原理本质是将连续傅里叶变换经过将积分化成求和、时域离散化和时域截断为有限长三个步骤变换得到时间离散、频率连续的特殊傅里叶变换形式。FF T+FT连续细化分析傅里叶变换法先用FFT做全景谱,再对指定的一个频率区间进行细化计算:先确定频率分辨率,再确定计算频率序列,最后用FT连续谱分析方法进行实部和虚部计算,合成幅值谱和相位谱。

Chirp-Z变换:最早提出于1969年,CZT是一种在Z平面上沿着螺旋线轨道计算有限时宽的Z变换方法。基本原理是在折叠频率范围内,任意选择起始频率和频率分辨率,在这有

限带宽里对样本信号进行Z变换,这与频谱校正方法中的FFT + FT连续细化分析傅里叶变换法的基本原理是一样的。

频谱细化技术在生产实践和科学研究中获得了日益广泛的应用。例如,齿轮箱的故障诊断要求准确分辨齿轮各阶啮合振动的主频和边频等,其频谱图上的频率间隔很细,但频率分布又较宽,为了识别谱图的细微结构,就必须对信号进行细化分析;直升机、坦克、巡航导弹的声音具有显著的非平稳性,为了得到准确的时延量,信号的取样不能太长,而FFT 计算的频谱存在栅栏效应。因此必须采用有效的方法对频谱进行细化,这样才能保证足够的相关计算精度;在无线电通信信号和其他的实际工程信号的分析中,为了获取更高的测量精度和实时检测能力,需要对信号频谱进行细化分析,以提供有用信息。因此对频谱细化技术的研究受到普遍重视,也是当前信号处理技术研究中的一个十分活跃的课题。

频率细化是70年代发展起来的一种新技术,其主要目的是识别谱图上的细微结构。从通常的FFT分析方法中我们已经知道,在频谱图上的有效频率分布范围是从0HZ到奈魁斯特频率fN为止,而谱线间隔(fs/N)决定了频率分辨能力,N表示数据点数,这里fs表示采样频率,且fN=fs/2。因此,要获得较高的分辨率可从下面两个方面进行。第一方面:降低采样频率,谱线间隔减小,但这样会降低奈魁斯特频率fN,从而导致频率分析范围小;第二方面:提高FFT计算长度N值,但这样要求较大的内存和降低运算速度[8]。

在内存和FFT计算长度N有限制的情况下,既要不降低频率分析范围fN,而又要增加频率分辨率是矛盾的,为此出现了基于不同原理的各种选频细化分析方法,例如,扫频窄带分析法、基于复调制的ZFFT 法、直接选抽法、级联FFT法、相位补偿细化和最大频谱的局部表示法等。最为常用的是复调制ZOOMFFT,相位补偿细化和级联三种方法。然而在计算效率、精度和灵活性等方面都比较理想的方法还是基于复调制的Zoom-FFT,因此得到了较多的应用。

几种常用细化方法的比较

1.复调制Zoom-FFT

复调制Zoom-FFT.输入信号为x(n),假设其频谱为|X(f)|,我们需要频率f0附近的频谱进行细微观察,则首先应对x(n)进行复调制,得到移频后的信号y(n),经过复调制后的信号y(n)的频谱是原来的频谱左移,欲观察的谱线已移至零频附近。这样就可以较低的频率对y(n)进行重新采样,为防止频谱混迭,在采样前应用理想低通滤波器进行滤波。

具体阐述如下:

(1)频移。为了将感兴趣的频段的下限频率移至原来的零频率位置,以便有可能将感兴趣频段放大到整个频率显示范围上,需首先对信号进行频率调制。这里采用的是复数调制法,如果欲将某一频率fo移至原来的零频处,则以原信号x1与 exp(-j2pi*f0*k*?t) 相调制得:实部为 x1cos((2*pi*f0*k)/(N*?f)),虚部为-x1sin((2*pi*f0*k)/(N*?f))。若令L0=f0/?f(?f---原有的频率分辨率),即为频率在原频谱图中所对应的谱线序号,则实部和虚部即可以写为: x1cos(2*pi/N*L0*k)及 -x1sin(2*pi/N*L0*k),合并实部和虚部可以得到调制后的信号为 wn=exp(-j*2pi/N),

(2)滤波。数字低通滤波器是高截止特性的低通滤波器,可将从f0开始的一个所要求显示的窄频带f0到f1以外的所有频率成分滤掉,f0-f1仅为原截止频率的1/2^n(n=1,2,3,…),此处2^n即为细化倍数,称之为细化因子。

(3)二次采样。二次采样是为了提高频率分辨率,使采样频率降至Fs/2^n(Fs是第一次采样的采样频率)。由采样定理可知,在采样个数仍为N时,采样频率下降为1/2^n,相当于总时间窗增长2^n倍,则频率分辨率亦将提高2n倍。这时的分辨率?f’与原分辨率?f之比为 1/2^n,经二次采样后的信号,进行复数FFT,便得到了细化的频谱。

由于细化2n倍时二次采样频率下降为原来的1/2^n,采样的记录长度亦应增至原来的2^n倍。应该指出,记录长度的增加仅在一次采样时增加了采样点数,而在完成二次采样后,点数仍为N,以后的FFT处理时间并未增加,因此,在细化2n倍时,计算时间并不会增加至2^n倍。

当然,移频法也有其缺点,就是一次分析仅能使指定的一段频谱得到细化与分析,而其余则均滤去,如欲进行多频段或全部频率范围内的细化,则要一次一次地进行重采样,然后再作预处理和分析,很费时间。2相位补偿细化

相位补偿细化,可以对全部频率范围内的频谱进行细化,这就克服了频移法的缺点。当然,对于只需要在窄带范围内细化的情况,用相位补偿法有点浪费。

设要求的细化因子为D=2^n,则采样个数为:N’=DN=DT/t,式中T—原分析长度,t—采样间隔。

将相距D个采样间隔的样本抽出来集合为一个子序列,每个子序列有N个样本,共有D个子序列。总频谱是D次N点的FFT结果Xd相应乘以W^k DN后叠加的结果。这里的W^kDN即为谱线Xd的相位补偿量。

3级联Zoom-FFT

假定样本数据是x(n+mN),n={0,…,N-1;m=0,…, M-1。其中数据序列被划分为M个区组,互不重叠。每一个区组有N个样本点。N*M点FFT的频率分辨率是:f=1/NMTS,运算量为NM log(NM)/2。

N*M点的DFT可以简化成两次DFT,第一次DFT是对M个区组作N点DFT,而第二次DFT是对所关心的谱线k做M点DFT。总计算量为:(MnlogN+MlogM)/2,比上述计算量减少(N-1)MlogM/2。级联FFT与复包络解调法其实在本质上是类似的。

从这个方向去理解的话,那ZFFT的方法并不能提高分辨率.

看来很多人对ZFFT有个误区,事实上,ZFFT所谓的提高分辨率是指针对作同样点数的离散傅立叶变换而言的,即作细化D倍的N点细化谱实际上原始数据必须采DN点数据,这时候它比用N点原始数据直接做FFT 而言频率分辨率提高了D倍,但如果把DN点原始数据全部做FFT,那它和细化谱的分辨率是一样的.

一句话,ZFFT本质上可以说是一种快速算法,它通过滤波重采样来降低采样频率,这样就可以用较少点数的FFT来实现较高的频率分辨率,当然,提高速度的代价就是只能对局部频带进行细化(而如果将ZFFT利用的所有原始数据全部直接做FFT的话,它做出的是整个频域的,而且频率分辨率和细化后的一样,甚至如果考虑细化时滤波所需去掉的点,直接FFT的频率分辨率可以更高).

第一章-过程控制基本概念

第一 章 过 程控制基本概念 教学要求:了解过程 控制的发展概况及特点; 负反馈概念; 控制系统的基本控制 要求及质量指标。 难 点:常用术语物理意 义(操纵变量与扰动量区别 ); 根据控制系统要求绘 制方框图; 静态,过渡过程概念 。 自动控制技术在工业 、农业、国防和科学技术现代化中起着十 分重要的作用,自动控 制水平的高低也是衡 量一个国家科学技术先进与否的重要标志 之一。随着国民经济和国防 建设的发展,自动控 制技术的应用日益广泛,其重要作用也越 来越显著。 生产过程自动控制( 简称过程控制) ------------ 自动 控制技术在石油、化工、电力、冶金、 机械、轻工、纺织等 生产过程的具体应用,是自动化技术的重 要组成部分。 §1.1 过程控 制的发展概况及特点 一、过 程控制的发展概况 在过程控制发展的历 程中,生产过程的需求、控制理论的开拓 和控制技术工具和手段 的进展三者相互影响 、相互促进,推动了过程控制不断的向前 发展。纵观过程控制的发展 历史,大致经历了以 下几个阶段: 20 世纪 40 年代: 手工操作状态,只有 少量的检测仪表用于生产过程,操作人员 主要根据观测 到的反映生产过程的 关键参数,用人工来改变操作条件,凭经 验去控制生产 过程。 20世纪40年代末?50年代: 过程控制系统:多为 单输入、单输出简单控制系统 过程检测:采用的是 基地式 仪表和部分单元组合仪表(气动I 型和电动I 型); 部分生产过程实现了 仪表化和局部自动化 控制理论:以反馈为 中心的经典控制理论 掌握管道及仪表流程 学会绘制简单系 统的 图绘制方法,认识常见图形符号、文字代 号 ; 掌握控制系统的基本 控制要求(稳定、快速、准确 ); 掌握静态、动态及过 渡过程概念; 掌握品质指标的定义 ,学会计算品质指标。 掌握过程控制系统各 部分作用,系统的组成; 重 点:自动控制系统的 组成及各部分的功能;

应用Matlab对含噪声语音信号进行频谱分析及滤波

应用Matlab对含噪声的语音信号进行频谱分析及滤波 一、实验内容 录制一段个人自己的语音信号,并对录制的信号进行采样;画出采样后语音信号的时域波形和频谱图;在语音信号中增加正弦噪声信号(自己设置几个频率的正弦信号),对加入噪声信号后的语音信号进行频谱分析;给定滤波器的性能指标,采用窗函数法和双线性变换设计数字滤波器,并画出滤波器的频率响应;然后用自己设计的滤波器对采集的信号进行滤波,画出滤波后信号的时域波形和频谱,并对滤波前后的信号进行对比试听,分析信号的变化。 二、实现步骤 1.语音信号的采集 利用Windows下的录音机,录制一段自己的话音,时间在1 s内。然后在Matlab软件平台下,利用函数wavread对语音信号进行采样,(可用默认的采样频率或者自己设定采样频率)。 2.语音信号的频谱分析 要求首先画出语音信号的时域波形;然后对语音号进行快速傅里叶变换,得到信号的频谱特性。 在采集得到的语音信号中加入正弦噪声信号,然后对加入噪声信号后的语音号进行快速傅里叶变换,得到信号的频谱特性。并利用sound试听前后语音信号的不同。

分别设计IIR和FIR滤波器,对加入噪声信号的语音信号进行去噪,画出并分析去噪后的语音信号的频谱,并进行前后试听对比。 3.数字滤波器设计 给出数字低通滤波器性能指标:如,通带截止频率fp=10000 Hz,阻带截止频率fs=12000 Hz(可根据自己所加入噪声信号的频率进行阻带截止频率设置),阻带最小衰减Rs=50 dB,通带最大衰减Rp=3 dB(也可自己设置),采样频率根据自己语音信号采样频率设定。

报告内容 一、实验原理 含噪声语音信号通过低通滤波器,高频的噪声信号会被过滤掉,得到清晰的无噪声语音信号。 二、实验内容 录制一段个人自己的语音信号,并对录制的信号进行采样;画出采样后语音信号的时域波形和频谱图;在语音信号中增加正弦噪声信号(自己设置几个频率的正弦信号),对加入噪声信号后的语音信号进行频谱分析;给定滤波器的性能指标,采用窗函数法和双线性变换设计数字滤波器,并画出滤波器的频率响应;然后用自己设计的滤波器对采集的信号进行滤波,画出滤波后信号的时域波形和频谱,并对滤波前后的信号进行对比试听,分析信号的变化。给出数字低通滤波器性能指标:如,通带截止频率fp=10000 Hz,阻带截止频率fs=12000 Hz (可根据自己所加入噪声信号的频率进行阻带截止频率设置),阻带最小衰减Rs=50 dB,通带最大衰减Rp=3 dB(也可自己设置),采样频率根据自己语音信号采样频率设定。 三、实验程序 1、原始信号采集和分析 clc;clear;close all; fs=10000; %语音信号采样频率为10000 x1=wavread('C:\Users\acer\Desktop\voice.wav'); %读取语音信号的数据,赋给x1 sound(x1,40000); %播放语音信号 y1=fft(x1,10240); %对信号做1024点FFT变换 f=fs*(0:1999)/1024; figure(1); plot(x1) %做原始语音信号的时域图形 title('原始语音信号'); xlabel('time n'); ylabel('fuzhi n'); figure(2); plot(f,abs(y1(1:2000))); %做原始语音信号的频谱图形 title('原始语音信号频谱') xlabel('Hz'); ylabel('fuzhi');

交通信号控制理论基础

第六章交通信号控制理论基础 经过调查统计发现,将城市道路相互连接起来构成道路交通网的城市道路平面交叉口,是造成车流中断、事故增多、延误严重的问题所在,是城市交通运输的瓶颈。一般而言,交叉口的通行能力要低于路段的通行能力,因此如何利用交通信号控制保障交叉口的交通安全和充分发挥交叉口的通行效率引起了人们的高度关注。 交通信号控制是指利用交通信号灯,对道路上运行的车辆和行人进行指挥。交通信号控制也可以描述为:以交通信号控制模型为基础,通过合理控制路口信号灯的灯色变化,以达到减少交通拥挤与堵塞、保证城市道路通畅和避免发生交通事故等目的。其中,交通信号控制模型是描述交通性能指标(延误时间、停车次数等)随交通信号控制参数(信号周期、绿信比和信号相位差),交通环境(车道饱和流量等),交通流状况(交通流量、车队离散性等)等因素变化的数学关系式,它是交通信号控制理论的研究对象,也是交通工程学科赖以生存和发展的基础。 本章主要针对建立交通信号控制模型所涉及到的基本概念、基本理论与基本方法,对交通信号控制的理论基础进行较为全面深入的阐述。 6.1交通信号控制的基本概念 城市道路平面交叉口是道路的集结点、交通流的疏散点,是实施交通信号控制的主要场所。根据交叉口的分岔数平面交叉口可以分为三岔交叉口、四岔交叉口与多岔交叉口;根据交叉口的形状平面交叉口可以分为T型交叉口、Y型交叉口、十字型交叉口、X型交叉口、错位交叉口、以及环形交叉口等。 6.1.1交通信号与交通信号灯 交通信号是指在道路上向车辆和行人发出通行或停止的具有法律效力的灯色信息,主要分为指挥灯信号、车道灯信号和人行横道灯信号。交通信号灯则是指由红色、黄色、绿色的灯色按顺序排列组合而成的显示交通信号的装置。世界各国对交通信号灯各种灯色的含义都有明确规定,其规定基本相同。我国对交通信号灯的具体规定简述如下:对于指挥灯信号: 1、绿灯亮时,准许车辆、行人通行,但转弯的车辆不准妨碍直行的车辆和被放行的行人通行; 2、黄灯亮时,不准车辆、行人通行,但已越过停止线的车辆和已进入人行横道的行人,可以继续通行;

房屋建筑物及其安全管理的基本概念和定义(正式版)

文件编号:TP-AR-L7760 In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives. (示范文本) 编订:_______________ 审核:_______________ 单位:_______________ 房屋建筑物及其安全管理的基本概念和定义(正 式版)

房屋建筑物及其安全管理的基本概 念和定义(正式版) 使用注意:该安全管理资料可用在组织/机构/单位管理上,形成一定的具有指导性,规划性的可执行计划,从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。材料内容可根据实际情况作相应修改,请在使用时认真阅读。 房屋建筑物安全管理制度的建立是一项系统工 程,准确定义该系统的概念与范畴有助于系统的准确 建立与实施。 房屋建筑物是房屋建筑施工活动的直接产品,因 此,为了明确房屋建筑物的概念,首先要明确房屋建 筑施工活动在建筑业中的位置。 我国的国家标准《国民经济行业分类》 (GB/T4754—2002)将编号为E的“建筑业”分为房 屋和土木工程建筑业、建筑安装业、建筑装饰业和其 他建筑业四个大类,见表1-1。

表1-1中,序号为48、49和50的建筑安装业、建筑装饰业和其他建筑业三个大类,都是序号为47的房屋和土木工程建筑业大类的配套行业,其产品基本不能独立存在,因此应根据房屋和土木工程建筑业大类对建筑施工活动的产品(即各类建筑物)进行分类。 房屋和土木工程建筑业大类在表1-1中又分为房屋工程建筑和土木工程建筑两个中类。这两个中类的主要区别有: (1)从立项审批程序、规划设计、施工工艺难度和维修保养等角度,房屋工程建筑的产品与土木工程建筑的产品有显著区别; (2)从行政主管部门分工的角度,房屋工程建筑和土木工程建筑分别由不同部门管理;

语音信号分析与处理2011

数字信号处理实验二:语音信号分析与处理 学号 姓名 注:1)此次实验作为《数字信号处理》课程实验成绩的重要依据,请同学们认真、独立完成,不得抄袭。 2)请在授课教师规定的时间内完成; 3)完成作业后,请以word 格式保存,文件名为:学号+姓名 4)请通读全文,依据第2及第3 两部分内容,认真填写第4部分所需的实验数据,并给出程序内容。 1. 实验目的 (1) 学会MATLAB 的使用,掌握MATLAB 的程序设计方法 (2) 掌握在windows 环境下语音信号采集的方法 (3) 掌握MATLAB 设计FIR 和IIR 滤波器的方法及应用 (4) 学会用MATLAB 对语音信号的分析与处理方法 2. 实验内容 录制一段自己的语音信号,对录制的语音信号进行采样,画出采样后语音信号的时域波形和频谱图,确定语音信号的频带范围;使用MATLAB 产生白噪声信号模拟语音信号在处理过程中的加性噪声并与语音信号进行叠加,画出受污染语音信号的时域波形和频谱图;采用双线性法设计出IIR 滤波器和窗函数法设计出FIR 滤波器,画出滤波器的频响特性图;用自己设计的这两种滤波器分别对受污染的语音信号进行滤波,画出滤波后语音信号的时域波形和频谱图;对滤波前后的语音信号进行时域波形和频谱图的对比,分析信号的变化;回放语音信号,感觉与原始语音的不同。 3. 实验步骤 1)语音信号的采集与回放 利用windows 下的录音机或其他软件录制一段自己的语音(规定:语音内容为自己的名字,以wav 格式保存,如wql.wav ),时间控制在2秒之内,利用MATLAB 提供的函数wavread 对语音信号进行采样,提供sound 函数对语音信号进行回放。 [y,fs,nbits]=wavread(file), 采样值放在向量y 中,fs 表示采样频率nbits 表示采样位数。Wavread 的更多用法请使用help 命令自行查询。 2)语音信号的频谱分析 利用fft 函数对信号进行频谱分析 3)受白噪声干扰的语音信号的产生与频谱分析 ①白噪声的产生: N1=sqrt (方差值)×randn(语音数据长度,2)(其中2表示2列,是由于双声道的原因) 然后根据语音信号的频谱范围让白噪声信号通过一个带通滤波器得到一个带限的白噪声信号 N2; 带通滤波器的冲激响应为: h B (n )= ))((sin ))((sin 1122απ ωπωαπωπω---n c n c c c c c

第二章交通信号控制的基本理论

2交通信号控制的基本理论 本章首先给出了交通信号控制的基本概念,包括:信号相位,周期时长,绿信比,相位差,绿灯间隔时间,有效绿灯时间等,然后介绍了常用的交叉口性能指标以及计算方法,最后给出了常用交叉口的信号配时方法。这些研究为后面的信号配时模型及优化方法的研究奠定了理论基础。 2.1交通控制的基本概念 交叉路口信号配时参数优化,首先必须准确把握和理解交通控制中的一些基本概念。下面对信号配时设计中部分参数作一介绍。 (l)信号相位:在一个信号周期内,具有相同的信号灯色显示的一股或几股交通流的信号状态序列称作一个信号相位。信号相位是按车流获得信号显示的时序来划分的,有多少种不同的时序排列,就有多少个信号相位。每一个控制状态,对应显示一组不同的灯色组合,称为一个相位。简而言之,一个相位也被称作一个控制状态。以四相位为例如图所示: 相位1 相位2 相位3 相位4 图1 四相位信号相序控制示意图 (2)周期时长:信号灯发生变化,信号运行一个循环所需的时间,等于绿、黄、红灯时间之和;也等于全部相位所需的绿灯时间和黄灯时间(一般是固定的)的总和。周期过长时,等待的人容易产生急躁情绪,因此通常以180秒为最高界限。

图1 第一、三配时表 (3)绿信比:是指在一个周期内(对一指定相位),有效绿灯时间与信号周期长度之比。 (4)相位差(又叫绿时差或绿灯起步时距):相位差是针对两个信号交叉口而言,是指两个相邻交叉口它们同一相位绿灯(或红灯)开始时间之差。 它分为绝对相位差和相对相位差。相对相位差是指在各路口的周期时间均相同的联动信号系统中,相邻两个交叉路口协调相位的绿灯起始时间之差。绝对相位差是指在联动信号系统中选定一标准路口,规定该路口的相位差为零,其他路口相对于标准路口的相位差叫绝对相位差。 (5)绿灯间隔时间:是指从失去通行权的相位的绿灯结束,到下一个得到通行权的相位绿灯开始所用的时间。绿灯间隔时间的长短主要取决于交叉口的几何尺寸,因此,要确定该时间的长度就必须首先考虑停止线和潜在冲突点之间的相关距离,以及车行驶这段距离所需的时间。 (6)有效绿灯时间:是指被有效利用的实际车辆通行时间。它等于绿灯时间与黄灯时间之和减去损失时间。损失时间包括两部分,一是绿灯信号开启时,车辆启动时的时间;还有绿灯关闭、黄灯开启时,只有越过停止线的车辆才能继续通行,所以也有一部分损失时间,即为绿灯时间减去启动时间加上结束滞后时间。结束滞后时间是黄灯时间中有效利用的那部分。每一相位的损失时间为启动延迟时间和结束滞后时间之差。 在实际工作中,损失时间的精确计算是非常困难的,也没有必要。通常取绿灯时间代替有效绿灯时间 2.2交通信号控制类型简述 2.2.1定时控制 (l)定义 依据交通量历史数据进行配时,交通信号按照配时方案运行,一天只按一个配时方案的配时方法。定时控制是单个交叉路口最基本的控制方法。 (2)适用条件及优点

安全防范基本概念

安全防范基本概念 安全防范的一般概念 根据现在汉语词典的解释,所谓安全,就是没有危险、不受侵害、不出事故;所谓防范,就是防备、戒备,而防备是指作好准备以应付攻击或避免受害,戒备是指防备和保护。 综合上述解释,是否可以给安全防范下如下定义:做好准备和保护,以应付攻击或者避免受害,从而使被保护对象处于没有危险、不受侵害、不出现事故的安全状态。显而易见,安全是目的,防范是手段,通过防范的手段达到或实现安全的目的,就是安全防范的基本内涵。 两种安全理念 中文所说的安全,在英文中有Safety和Security两种解释。牛津大学出版的现代高级英汉双解词典对Safety一词的主体解释是:安全、平安、稳妥,保险(锁)、保险(箱)等;而对Security一词的主体解释是:安全、无危险、无忧虑,提供安全之物,使免除危险或忧虑之物,抵押品、担保品,安全(警察)、安全(部队)等。 实际上,中文所讲的安全是一种广义的安全,他包括两层涵义:一指自然属性或准自然属性的安全,它对应英文中的Safety,其二是指社会人文性的安全,即有明显认为属性的安全,它与Security相对应。自然属性或准自然属性的安全的被破坏主要不是由人的有目的参与而造成的;社会人文性破坏,主要是由于人的有目的的参与而造成的。因此,广义的讲,安全应该包括Safety和Security两层含义,而我们常常说的安全防范主要是指狭义的安全Security,国外通常叫“保安”。 损失预防与犯罪预防——安全防范的本职内涵 在西方,不用“安全防范”这个词,而用损失预防和犯罪预防(Loss Prevention & Crime Prevention)这个概念。就像中文的安全与防范连在一起使用,构成一个新的复合词一样在西方,Loss Prevention和Crime Prevention也是连在一起使用的。损失预防与犯罪预防构成了Safety/Security一个问题的两个方面。在国外,Loss Prevention通常是指社会保安业的工作重点,而Crime Prevention则是警察执法部门的工作重点。这两者的有机结合,才能保证社会的安定与安全。从这个意义上说,损失预防和犯罪预防就是安全防范的本质内容。 综上所述,安全防范既是一项公安业务(警察执行部门),又是一项社会公共事业和社会经济事业。它们的发展和进步,既依赖于科学技术的发展和进步,同时又为科学技术的进步与发展提供和创造良好的社会环境。 大公共安全理念 所谓大公共安全理念,就是综合安全理念,就是为社会公共安全提供时时安全、处处安全的综合性安全服务。所谓社会公共安全服务保障体系,就是由政府发动、政府组织、社会各界(绝不是公安部一家、更不是公安部执法部门内部的某一机构)联合实施的综合安全系统工程(硬件、软件)和管理服务体系。公众所需要的综合安全,不仅包括以防盗、防劫、防入

安全的基本概念

安全的基本概念 1.什么是事故、事故隐患? 2.什么是危险(风险)、危险源与重大危险源? 3.什么是安全、本质安全? 4.什么是安全生产管理? 5.什么是安全生产标准化? 1.什么是事故、事故隐患、危险(风险)、危险源与重大危险源? ?事故 ●《现代汉语词典》:“生产、工作上发生的意外损失或灾祸。” ●国际劳工组织对职业事故定义:“由工作引起或者在工作过程中发生的事件, 并导致致命或非致命的职业伤害。” ●《生产安全事故报告和调查处理条例》的定义:“生产经营活动中发生的造 成人身伤亡或者直接经济损失的事件” ?事故隐患 ●隐患就是在某个条件、事物以及事件中所存在的不稳定并且影响到个人或者 他人安全利益的因素,它是一种潜藏着的因素,“隐”字体现了潜藏、隐蔽, 而“患”字则体现了不好的状况。 生产经营单位违反安全生产法律、法规、规章、标准、规程和安全生产管理制度的规定,或者因其他因素在生产经营活动中存在可能导致事故发生的物的危险状态、人的不安全行为和管理上的缺陷。 ?事故隐患分为一般事故隐患和重大事故隐患。 ?一般事故隐患,是指危害和整改难度较小,发现后能够立即整改排除的隐患。 ?重大事故隐患,是指危害和整改难度较大,应当全部或者局部停产停业,并经过一定时间整改治理方能排除的隐患,或者因外部因素影响致使生产经营 单位自身难以排除的隐患。 ?危险(风险) 危险是人们对事物的具体认识,必须指明具体对象:如危险环境、危险条件、危险状态、危险物质、危险场所、危险人员、危险因素等。 ●一般用危险度来表示危险的程度。 ◆在安全生产管理中,危险度用生产系统中事故发生的可能性与严重 性的结合给出。 即:R = f(F,C) 式中: R——危险度; F——发生事故的可能性; C——发生事故的严重性。 ?危险源 ?从安全生产角度,危险源是指可能造成人员伤害、疾病、财产损失、作业环 境破坏或其他损失的根源或状态。(这是客观存在的) ?重大危险源 ?广义上说,可能导致重大事故发生的危险源就是重大危险源。(企业一般 称重大风险源) ?《安全生产法》第一百一十二条:重大危险源,是指长期地或者临时地生产、 搬运、使用或者储存危险物品,且危险物品的数量等于或者超过临界量的单

数字信号处理 语音信号分析与处理及其MATLAB实现..

摘要 (2) 1 设计目的与要求 (3) 2 设计步骤 (4) 3 设计原理及内容 (5) 3.1 理论依据 (5) 3.2 信号采集 (6) 3.3 构造受干扰信号并对其FFT频谱分析 (8) 3.4 数字滤波器设计 (9) 3.5 信号处理 (10) 总结 (12) 致谢 (13) 参考文献 (14)

用MATLAB对语音信号进行分析与处理,采集语音信号后,在MATLAB软件平台进行频谱分析;并对所采集的语音信号加入干扰噪声,对加入噪声的信号进行频谱分析,设计合适的滤波器滤除噪声,恢复原信号。 数字滤波器是数字信号处理的基础,用来对信号进行过滤、检测和参数估计等处理。IIR数字滤波器最大的优点是给定一组指标时,它的阶数要比相同组的FIR滤波器的低的多。信号处理中和频谱分析最为密切的理论基础是傅立叶变换(FT)。离散傅立叶变换(DFT)和数字滤波是数字信号处理的最基本内容。 关键词:MATLAB;语音信号;加入噪声;滤波器;滤波

1. 设计目的与要求 (1)待处理的语音信号是一个在20Hz~20kHz频段的低频信号 (2)要求MATLAB对语音信号进行分析和处理,采集语音信号后,在MATLAB平台进行频谱分析;并对所采集的语音信号加入干扰噪声,对加入噪声的信号进行频谱分析,设计合适的滤波器进行滤除噪声,恢复原信号。

2. 设计步骤 (1)选择一个语音信号或者自己录制一段语音文件作为分析对象; (2)对语音信号进行采样,并对语音信号进行FFT频谱分析,画出信号的时域波形图和频谱图; (3)利用MATLAB自带的随机函数产生噪声加入到语音信号中,对语音信号进行回放,对其进行FFT频谱分析; (4)设计合适滤波器,对带有噪声的语音信号进行滤波,画出滤波前后的时域波形图和频谱图,比较加噪前后的语音信号,分析发生的变化; (5)对语音信号进行回放,感觉声音变化。

2《机械安全_基本概念与设计通则_第1部分:基本术语和方法》GB

机械安全基本概念与设计通则第1部分:基本术语和方法 GB/T15706.1-2007 机械安全基本概念与设计通则第1部分:基本术语和方法 Safety of machinery-Basic concepts,general principles for design-Part1:Basic terminology, methodology 目次 前言 引言 1 范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义 4 设计机械时需要考虑的危险 5 减小风险的策略 附录A(资料性附录) 机器的图解表示 用于GB/T 15706的专用术语和表述的英中文对照索引 参考文献 前言 GB/T 15706《机械安全基本概念与设计通则》由两部分组成: ——第1部分:基本术语和方法; ——第2部分:技术原则。 本部分为GB/T 15706的第l部分。 本部分等同采用国际标准ISO12100-1:2003《机械安全基本概念与设计通则第1部分:基本术语和方法》(英文版),并按照我国标准的编写规则GB/T 1.1-2000做了编辑性修改。 本部分与ISO12100-1:2003的不同为:将标准正文后面的英法德三种文字对照的索引改为英中两种文字对照的索引。 本部分代替GB/T 15706.1-1995《机械安全基本概念与设计通则第1部分:基本术语、方法学》。 本部分由全国机械安全标准化技术委员会(SAC/TC 208)提出并归口。 本部分负责起草单位:机械科学研究总院中机生产力促进中心。 本部分参加起草单位:长春试验机研究所、南京食品包装机械研究所、吉林安全科学技术研究院、中国食品和包装机械总公司、中联认证中心、广东金方圆安全技术检测有限公司。 本部分主要起草人:聂北刚、李勤、王学智、居荣华、肖建民、宁燕、王国扣、隰永才、张晓飞、富锐、程红兵、孟宪卫、赵茂程。 本部分所代替标准的历次版本发布情况为: ——GB/T 15706.1-1995。 引言 GB/T 15706的首要目的是为设计者提供总体框架和指南,使其能够设计出在预定使用范围内具备安全性的机器。同时亦为标准制定者提供标准制定的策略。 机械安全的概念是指在风险已经被充分减小的机器的寿命周期内,机器执行其预定功能的能力。 本部分是机械安全系列标准的基础标准。该系列标准的结构为: ——A类标准(基础安全标准),给出适用于所有机械的基本概念、设计原则和一般特征。 ——B类标准(通用安全标准),涉及机械的一种安全特征或使用范围较宽的一类安全防护装置:

过程控制基本概念

过程控制基本概念 自动控制技术在工业、农业、国防和科学技术现代化中起着十分重要的作用,自动控制水平的高低也是衡量一个国家科学技术先进与否的重要标志之一。随着国民经济和国防建设的发展,自动控制技术的应用日益广泛,其重要作用也越来越显著。 生产过程自动控制(简称过程控制)-------自动控制技术在石油、化工、电力、冶金、机械、轻工、纺织等生产过程的具体应用,是自动化技术的重要组成部分。 §1.1 过程控制的发展概况及特点 一、过程控制的发展概况 在过程控制发展的历程中,生产过程的需求、控制理论的开拓和控制技术工具和手段的进展三者相互影响、相互促进,推动了过程控制不断的向前发展。纵观过程控制的发展历史,大致经历了以下几个阶段: 20世纪40年代: 手工操作状态,只有少量的检测仪表用于生产过程,操作人员主要根据观测到 的反映生产过程的关键参数,用人工来改变操作条件,凭经验去控制生产过程。 20世纪40年代末~50年代: 过程控制系统:多为单输入、单输出简单控制系统 过程检测:采用的是基地式仪表和部分单元组合仪表(气动Ⅰ型和电动Ⅰ型); 部分生产过程实现了仪表化和局部自动化 控制理论:以反馈为中心的经典控制理论 20世纪60年代: 过程控制系统:串级、比值、均匀、前馈和选择性等多种复杂控制系统。 自动化仪表:单元组合仪表(气动Ⅱ型和电动Ⅱ型)成为主流产品 60年代后期,出现了专门用于过程控制的小型计算机,直接数字控 制系统和监督计算机控制系统开始应用于过程控制领域。 控制理论:出现了以状态空间方法为基础,以极小值原理和动态规划等最优控制 理论为基本特征的现代控制理论,传统的单输入单输出系统发展到多 输入多输出系统领域,、型、型 20世纪70~80年代: 微电子技术的发展,大规模集成电路制造成功且集成度越来越高(80年代初一片硅片可集成十几万个晶体管,于是32位微处理器问世),微型计算机的出 现及应用都促使控制系统发展。 过程控制系统:最优控制、非线性分布式参数控制、解耦控制、模糊控制 自动化仪表:气动Ⅲ型和电动Ⅲ型,以微处理器为主要构成单元的智能控制装置。 集散控制系统(DCS)、可编程逻辑控制器(PLC) 、工业PC机、 和数字控制器等,已成为控制装置的主流。 集散控制系统实现了控制分散、危险分散,操作监测和管理集中。 控制理论:形成了大系统理论和智能控制理论。模糊控制、专家系统控制、模式 识别技术 20世纪90年代至今:信息技术飞速发展 过程控制系统:管控一体化现场,综合自动化是当今生产过程控制的发展方向。

自动控制原理基本概念总结

《自动控制原理》基本概念总结 1.自动控制系统的基本要求是稳定性、快速性、准确性 2.一个控制系统至少包括控制装置和控制对象 3.反馈控制系统是根据被控量和给定值的偏差进行调节的控制系统 4.根据自动控制系统是否形成闭合回路来分类,控制系统可分为开环控制系统、闭环控制系统。 根据信号的结构特点分类,控制系统可分为:反馈控制系统、前馈控制系统和前馈-反馈复合控制系统。根据给定值信号的特点分类,控制系统可分为:恒值控制系统、随动控制系统和程序控制系统。 根据控制系统元件的特性分类,控制系统可分为:线性控制系统、非线性控制系统。 根据控制信号的形式分类,控制系统可分为:连续控制系统、离散控制系统。 5.令线性定常系统传递函数的分母多项式为零,则可得到系统的特征方程 6.系统的传递函数完全由系统的结构和参数决定 7.对复杂系统的方框图,要求出系统的传递函数可以采用梅森公式 8.线性控制系统的特点是可以应用叠加原理,而非线性控制系统则不能 9.线性定常系统的传递函数,是在零初始条件下,系统输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换的比。 10.信号流图中,节点可以把所有输入支路的信号叠加,并把叠加后的信号传送到所有的输出支路。 11.从控制系统稳定性要求来看,系统一般是具有负反馈形式。 12.组成控制系统的基本功能单位是环节。 13.系统方框图的简化应遵守信号等效的原则。 14.在时域分析中,人们常说的过渡过程时间是指调整时间 15.衡量一个控制系统准确性/精度的重要指标通常是指稳态误差 16.对于二阶系统来说,系统特征方程的系数都是正数是系统稳定的必要条件 17.若单位反馈系统在阶跃函数作用下,其稳态误差ess为常数,则此系统为0型系统 18.一阶系统的阶跃响应无超调 19.一阶系统 G(s)= K/(Ts+1)的T越大,则系统的输出响应达到稳态值的时间越长。 20.控制系统的上升时间tr、调整时间tS等反映出系统的快速性。 21.二阶系统当0<ζ<1时,如果ζ增加,则输出响应的最大超调量将减小。 22.对于欠阻尼的二阶系统,当阻尼比ξ保持不变时,无阻尼自然振荡频率ωn越大,系统的超调量σp不变 23.在单位斜坡输入信号作用下,?II型系统的稳态误差 ess=0 24.衡量控制系统动态响应的时域性能指标包括动态和稳态性能指标。 25.分析稳态误差时,将系统分为0型系统、I型系统、II型系统…,这是按开环传递函数中的积分环节数来分类的。 26.二阶系统的阻尼系数ξ=时,为最佳阻尼系数。这时系统的平稳性与快速性都较理想。 27.系统稳定性是指系统在扰动消失后,由初始偏差状态恢复到原来的平衡状态的性能。 28.系统特征方程式的所有根均在根平面的左半部分是系统稳定的充要条件。 29.如果系统中加入一个微分负反馈,将使系统的超调量减小。 30.确定根轨迹与虚轴的交点,可用劳斯判据判断。 31.主导极点的特点是距离虚轴很近。 32.根轨迹上的点应满足的幅角条件为∠G(s)H(s)等于±(2l+1)π (l=0,1,2,…) 33.如果要求系统的快速性好,则闭环极点应距离虚轴越远越好。 34.根轨迹的分支数等于特征方程的阶数/开环极点数,起始于开环传递函数的开环极点,终止于开环传递函数的开环零点。 35. 根轨迹与虚轴相交时,在该交点处系统处于临界稳定状态,系统阻尼为0

频率特性分析

实验三 频率特性分析 一·实验目的 1.掌握频率特性的基本概念,尤其是频率特性的几种表示方法。 2.能熟练绘制极坐标频率特性曲线(奈奎斯特曲线)和对数频率特性曲线,尤其要注意的是在非最小相位系统时曲线的绘制。 3.正确应用频率稳定判别方法,包括奈奎斯特稳定判据和对数稳定判据。 4.熟练正确计算相位裕量和幅值裕量。 5.掌握闭环频率特性的基本知识以及有关指标的近似估算方法。 二·实验内容 1增加开环传递函数零极点个数对奈奎斯特图的影响 1)改变有限极点个数n ,使n=0,1,2,3 Nyquist Diagram Real Axis I m a g i n a r y A x i s -2 -101234 -3.5-3-2.5-2-1.5-1-0.50 0.511.52n=0 n=1 n=2 n=3 2)改变原点处极点个数v ,当v=1,2,3,4, Nyquist Diagram Real Axis I m a g i n a r y A x i s -2 -1.5 -1 -0.5 00.5 1 1.5 2 -2-1.5 -1 -0.5 00.5 1 1.5 2 System: sys P hase Margin (deg): -32.9Delay Margin (sec): 4.41At frequency (rad/sec): 1.3 Closed Loop Stable? No System: sys P hase Margin (deg): -121Delay Margin (sec): 3.49At frequency (rad/sec): 1.2 Closed Loop Stable? No System: sys P hase Margin (deg): 150Delay Margin (sec): 2.28At frequency (rad/sec): 1.15Closed Loop Stable? No System: sys P hase Margin (deg): 51.8Delay Margin (sec): 0.575 At frequency (rad/sec): 1.57 Closed Loop Stable? Yes v=1 v=2 v=3 v=4

安全基本概念

安全基本概念 1. “安全”的定义 安全即免除了不可接受的损害风险的状态。安全是一种状态,也可以是过程或结果。不可接受(承受)风险的发生,通常会带来人员伤害或物的损失,因而,避免此类事件发生的过程和结果就称为安全。 2. “环境”的定义 环境是由物质介质(空气、水、土地、自然资源)和接受体(植物、动物、人)等环境要素组成并相互作用的有机整体,人只是环境中的一分子,能够对环境进行保护,也会对环境造成破坏,环境使得组织的一切活动与外界甚至全球紧密相连,使得组织(人)的生存和发展不是孤立的,应充分考虑并关注各种环境的外部性及相关方的要求。 3. 三懂四会 三懂:懂得本单位火灾危险性,懂得预防火灾的措施,懂得扑救初起火灾的方法。 四会:会报警、会使用消防器材,会扑救初起火灾,会组织人员疏散。 4. 三同时 建设项目中职业安全与卫生技术措施和设施,应与主体工程同时设计、同时施工、同时投产使用。 5. 三违

指违章作业、违章指挥、违反劳动纪律。 6. 三不伤害 不伤害自己、不伤害他人、不被他人伤害。 7. 四不用火 用火票未经签发不用火,用火票的安全措施没有落实不用火,用火部位、时间与用火票不符不用火,监护人不在场不用火。 8. 四不放过 事故原因分析不清不放过,事故责任者和员工没受到教育不放过,没有制定出防范措施不放过,事故责任者没有收到处理不放过。 9. 四全原则 在生产过程中要全员、全过程、全方位、全天候的实施安全监督管理。 10. 三查四定 三查指查设计漏项、查工程质量及隐患、查未完工程量,四定指对检查出来的问题,定措施,定负责部门(人),定完成日期,定资金来源。 11. 三级安全教育 是指公司级安全教育、运行部级安全教育、班组级安全教育。 12.QHSE:质量、安全、健康、环境

安全的基本概念及特征

第一节安全的基本概念及特征 一、安全的基本概念 1、安全的定义 通常中文中,“安”指不受威胁,没有危险,太平、安适、稳定等,即“无危则安”。《辞海》对“安”字的第一个释义就是“安全”; “全”指完满,完整,无残缺,没有伤害,谓之“无缺则全”。这里,全是因,安是果,由全而安。 多数专家认为,安全通常指各种事物对人或对人的身心不产生危害、不导致危险、不造成损失、不发生事故、正常、顺利的状态。即安全与否是从人的身心需求的角度或着眼点提出来的,是针对人和人的身体而言的,当然健康也就属于安全范畴。对于与人的身心存在状态无关的事物来说,根本不存在安全与否的问题。所以,安全首先是指外界不利因素(或称环境因素)作用下,使人的身体免受伤害或威胁,使人的心理不感到恐慌、害怕,使人能够健康、舒适、高效的进行各种活动的存在状态。另外,还包括人能够健康、舒适、高效的进行各种活动的客观保障条件。因此书中对安全的科学概念概括为: 安全是人的身心免受外界(不利)因素影响的存在状态(包括健康 狭义的安全是指某一领域或系统中的安全,具有技术安全的含义。即人们通常所说的某一领域或系统中的技术安全。如生产安全、机械安全、矿业安全、交通安全等等。状况)及其保障条件。换言之,人的身心存在的安全状态及其事物保障的安全条件构成安全整体。--这是把人的存在状况和事物的保障条件有机结合的科学概念。 2、狭义安全和广义安全。 广义安全。即大安全。是以某一系统或领域为主的技术安全扩展到生活安全与生存安全领域,形成了生产、生活、生存领域的大安全,是全民、全社会的安全。 3、现实中安全问题的划分 从专业和行业领域角度划分可分为:生产安全、国家安全、环境安全、食品安全、医药医疗安全、职业劳动保护安全、网络安全、经济安全、人口安全、社会(公共)安全、政治安全、文化安全(主要是外来文化侵略)、自然灾害和人为灾难、社会保障等。 从对象来划分有人身安全、财产安全、环境安全、(产品)质量安全、技术安全、文物安全等。 4、安全度(安全量) “安全度”是一个表示安全程度的概念,人的身心安全程度及其事物保障的可靠程度用各自标准来衡量,就构成安全度的概念。表达的是主体免于危险的程度。虽然目前我们还无法制定一个统一的量化标准从数量上来刻划安全度,但我们却可以在不太严格的意义上对安全度作一定的质的描述。例如主体是完全免于威胁,还是在一定程度上免于威胁,还是处于危险之中,甚至处于极度危险的境地,或者是已经受到具体的内外侵害,这其实就表现了安全的不同程度,即不同的安全度。 二、人类对安全的认识 安全是人类生存、生产、生活和发展过程中永恒的主题,也是人类发展的根本性问题。人类在发展中不断地探索,有探索就有盲区、就有无知,在人类社会发展进程中,安全的含义不是固有的、一成不变的,而是在不断的发展变化。而且人类对安全的认识长期落后于对生产的认识。

语音信号分析与处理系统设计

语音信号分析与处理系统设计

语音信号分析与处理系统设计 摘要 语音信号处理就是研究用数字信号处理技术与语音学知识对语音信号进行处理的新兴的学科,就是目前发展最为迅速的信息科学研究领域的核心技术之一。通过语音传递信息就是人类最重要、最有效、最常用与最方便的交换信息形式。 Matlab语言就是一种数据分析与处理功能十分强大的计算机应用软件,它可以将声音文件变换为离散的数据文件,然后利用其强大的矩阵运算能力处理数据,如数字滤波、傅里叶变换、时域与频域分析、声音回放以及各种图的呈现等,它的信号处理与分析工具箱为语音信号分析提供了十分丰富的功能函数,利用这些功能函数可以快捷而又方便地完成语音信号的处理与分析以及信号的可视化,使人机交互更加便捷。信号处理就是Matlab重要应用的领域之一。 本设计针对现在大部分语音处理软件内容繁多、操作不便等问题,采用MATLAB7、0综合运用GUI界面设计、各种函数调用等来实现语音信号的变频、变幅、傅里叶变换及滤波,程序界面简练,操作简便,具有一定的实际应用意义。 最后,本文对语音信号处理的进一步发展方向提出了自己的瞧法。 关键字:Matlab;语音信号;傅里叶变换;信号处理; 目录 1 绪论 0 1、1课题背景及意义 0 1、2国内外研究现状 0 1、 3本课题的研究内容与方法 (1) 1、3、1 研究内容 (1) 1、3、2 运行环境 (1) 1、3、3 开发环境 (1) 2 语音信号处理的总体方案 (1) 2、1 系统基本概述 (1) 2、2 系统基本要求 (2) 2、3 系统框架及实现 (2) 2、4系统初步流程图 (3) 3 语音信号处理基本知识 (3) 3、1语音的录入与打开 (3) 3、2采样位数与采样频率 (4)

含噪声的语音信号分析与处理设计

课程设计任务书 学生姓名:苗强强专业班级:电信1204 指导教师:阙大顺沈维聪工作单位:信息工程学院 题目: 程控宽带放大器的设计 初始条件: 程控宽带放大器是电子电路中常用模块,在智能仪器设备及嵌入式系统中有广 泛的应用。因此对于电子信息专业的技术人员来说,熟练掌握该项技术很有必要。 要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体 要求) (1)输入阻抗>1KΩ,单端输入,单端输出,放大器负载电阻为600Ω; (2)3dB通频带10kHz~6MHz,在20kHz~5MHz频带内增益起伏<1dB。 (3)增益调节范围10 dB~40 dB,(通过键盘操作调节)。 (4)发挥部分:当输入频率或输出负载发生变化时,通过微处理器自动调节,保持 放大器增益不变。 (5)电路通过仿真即可。 时间安排: 1. 任务书下达,查阅资料 1天 2. 制图规范、设计说明书讲解 2天 3. 设计计算说明书的书写 5天 4. 绘制图纸 1天 5. 答辩 1天 指导教师签名:年月日 系主任(或责任教师)签名:年月日

滤波器设计在数字信号处理中占有极其重要的地位,FIR数字滤波器和IIR滤波器是滤波器设计的重要组成部分。利用MATLAB信号处理工具箱可以快速有效地设计各种数字滤波器。课题基于MATLAB有噪音语音信号处理的设计与实现,综合运用数字信号处理的理论知识对加噪声语音信号进行时域、频域分析和滤波。通过理论推导得出相应结论,再利用MATLAB 作为编程工具进行计算机实现。在设计实现的过程中,使用窗函数法来设计FIR数字滤波器,用巴特沃斯、切比雪夫和双线性变法设计IIR数字滤波器,并利用MATLAB 作为辅助工具完成设计中的计算与图形的绘制。通过对对所设计滤波器的仿真和频率特性分析,可知利用MATLAB信号处理工具箱可以有效快捷地设计FIR和IIR数字滤波器,过程简单方便,结果的各项性能指标均达到指定要求。 关键词数字滤波器 MATLAB IIR滤波器 FIR滤波器

安全仪表基本概念及配置原则

安全仪表基本概念及配置原则 2016-06-02大圣+网络过程安全管理 1. 安全仪表系统(SIS) 实现一个或多个安全仪表功能的仪表系统 组成:测量仪表、逻辑控制器、最终元件及相关软件构成,作为系统还有通信接口、人机接口。系统特征为故障安全型。 2. 安全仪表功能(SIF) 为了防止、减少危险事件发生或保持过程安全状态,用测量仪表、逻辑控制器、最终元件及相关软件等实现的安全保护功能或安全控制功能。 3. 风险、安全 风险:预期可能发生的特定危险事件和后果。 安全:简单的说,可以接受的风险就是安全。 4. 安全完整性、安全完整性等级(SIL) 安全完整性:在规定的条件和时间内,SIS完成SIF的平均概率。 安全完整性等级(SIL):安全功能的等级,由低到高分SIL1—SIL4。 本规范要求在安全功能分配时,安全完整性等级最高为SIL3。 低要求操作模式: SIL1为平均每年失效的概率10-1---10-2 SIL2为平均每年失效的概率10-2---10-3 SIL3为平均每年失效的概率10-3---10-4 SIL评估内容: 1)确定每个SIF的SIL 2)确定诊断、维护和测试要求,包括测试间隔时间。 5. 基本过程控制系统(BPCS) 响应过程测量以及其它设备、其它仪表、控制系统或操作员的输入信号,按过程控制规律、算法、方式,产生输出信号实现过程控制及其相关设备运行的系统。

(理解就是SIS以外的控制系统,不执行SIF的系统)。 6. 保护层 通过预防、控制、减缓等手段降低风险的措施 安全生命周期:从工程方案设计开始到所有安全仪表功能停止使用的全部过程。 分三个阶段: 1)工程设计阶段,从方案设计到详细工程设计完。自控专业从收到SIL评估及审查前的过程为参与者,后为主导者。 2)集成调试验收测试阶段,集成商为主。 3)操作维护阶段,业主自控专业为主。 三.测量仪表 测量仪表包括模拟量和开关量两种类型仪表 1. 一般规定 ● 测量仪表宜采用4~20mA+HART的智能变送器 ● 爆炸危险场所优先使用隔爆型仪表 ● 现场安装测量仪表防护等级不应低于IP65 ● 测量仪表及取源点宜独立设置 ● 不应采用现场总线或其它通信方式作为SIS的输入信号 2. 测量仪表独立设置和冗余设置原则 ● 完成SIL1的SIF:测量仪表可与BPCS共用,可采用单一测量仪表 ● 完成SIL2的SIF:测量仪表宜与BPCS分开,宜采用冗余测量仪表 ● 完成SIL3的SIF:测量仪表应与BPCS分开,应采用冗余测量仪表 3. 冗余方式 ● 当系统要求高安全性时,应采用“或”逻辑结构 ● 当系统要求高可用性时,应采用“与”逻辑结构

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